شبیه سازی ویژگی های الکترونیکی فاز فروالکتریک تیتانات سرب

در این مقاله ما به بررسی و محاسبه نظری خواص ساختاری, الکترونی تیتانات سرب  PbTiO3در فاز تتراگونال و در چارچوب نظریه تابعی چگالی با استفاده از روش امواج تخت بهبود یافته کامل (FP-LAPW) با تقریب های چگالی موضعی(LDA) , گرادیان چگالی(GGA) , روش Engle-Vosko (EVA) و GGA+U پرداخته ایم. نتایج حاصل از بررسی ساختار الکترونی و چگالی حالات برای PbTiO3, گاف انرژی مستقیمی را در نقطه کریستالوگرافی X و در منطقه اول بریلوئن نشان می دهند. مقدار گاف انرژی  PbTiO3در فاز تتراگونال با استفاده از تقریب های چگالی موضعی (LDA), گرادیان چگالی (GGA), روش Engleـ Voskoدر محدوده 2 تا 2.3 الکترون ولت محاسبه شد که این مقادیر به مقادیر حاصل از تجربه و آزمایش های انجام شده چندان نزدیک نیست. با استفاده از روش GGA+U مقدار گاف انرژی این فاز بسیار دقیق محاسبه گردید که مقدار آن 3.5 الکترون ولت است و در توافق بسیار خوب با مقدار تجربی است. چگالی الکترونی این ماده نیز در اطراف هر یک از اتم هایTi ,Pb  و O محاسبه گردید.